2205双相不锈钢由于优秀的性能而广泛应用于石油天然气运输、化学工业、船舶及海上设备之中;自保护药芯焊丝近年来发展迅速,具有焊接方便、良好的可调控性、能实现全位置焊接、应用领域广等优势,逐渐成为工程实际中所用的新兴焊材。本文基于对2205双相不锈钢化学成分及焊接性的系统分析,并结合工程实践中对自保护药芯焊丝的基本要求,研制开发了适用于2205双相不锈钢母材的自保护药芯焊丝,并着重探讨了焊丝的工艺性能、焊接接头的力学性能与耐腐蚀性能,及以上性能的主要影响因素与影响规律。焊丝工艺性能试验结果表明,药芯焊丝中TiO2的添加有利于改善熔渣覆盖的均匀性,但含量过高也会导致电弧稳定性的下降;Li2CO3在焊接过程中所产生的CO2气体可以对焊缝起保护作用,同时抑制氮气孔的产生,其中的锂元素也有利于焊接电弧的稳定;随Fe2O3含量的增加,会出现飞溅、电弧不稳定等问题;过量的Al2O3和Fe2O3将导致焊丝脱渣性变差;随熔渣的碱度或线胀系数的增大,熔渣的脱渣率降低。显微组织观察结果表明,药芯焊丝中Ni和Mn元素的添加提高了焊缝金属中奥氏体的含量;相反,Cr和Mo元素有利于铁素体的生成;此外,Mn元素还可以促使针状铁素体生成,并抑制奥氏体的长大。综合焊接接头的力学性能测试、腐蚀试验与金相分析结果,可以认为,焊缝金属的强度和硬度随着铁素体含量的增加而增大,而冲击功则随奥氏体含量的增加而增大;晶粒的细化则可以同时改善焊缝金属的强度和韧性;Cr23C6和Fe7C3等碳化物和MnO和SiO等氧化物在焊缝金属中以第二相的形式存在,从而导致焊缝金属的冲击功降低;2205不锈钢焊接接头在HCl中的腐蚀速率大于在H2SO4。